1、 第五章第三节随堂小练第五章第三节随堂小练 无机非金属材料无机非金属材料 1、世界著名的科技史专家、英国剑桥大学的李约瑟博 士考证说：“中国至少在距今 3 000 年 以前，就已经使用玻璃了。”下列有关普通玻璃的说法不正确的是( ) A.制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英 B.玻璃在加热熔化时有固定的熔点 C.普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅 D.盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止 烧碱跟二氧化硅反应生成硅酸钠而使瓶 塞与瓶口粘在一起 2、山西博物院是太原市地标性建筑之一，下列相关说法正确的是（ ） A.展柜使用的钢化玻璃，其主要成分只有 2 SiO B.墙体使用的
2、砖瓦、水泥，都是硅酸盐材料 C.陈列的元青花瓷的原料有高岭土 225 4 Al Si OOH ，也可以表示为 2322 Al OSiOH O D.展示的青铜器上有一层绿色物质可能是碱式碳酸铜，此绿色物质不溶于盐酸 3、下列关于硅的说法不正确的是( ) A.高纯度的单质硅被广泛用于制作计算机芯片 B.自然界中硅元素的贮量丰富,并存在大量的单质硅 C.常温时硅与水、空气和酸不反应,但能与氢氟酸反应 D.硅可由二氧化硅还原制得 4、下列关于材料应用及成分表述错误的是（ ） 三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料太阳能电池可采用二氧化硅材料制作，其 应用有利于环保节能人造刚玉熔点很高，可用作高温耐火
3、材料，主要成分是 2 SiO玛瑙的 主要成分是 2 SiO A. B. C. D. 5、高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路 线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下。下列说法正确的是( ) A.自然界中存在大量的单质硅 B.电弧炉中反应的化学方程式为 22 SiOCSiCO 高温 C.二氧化硅能与氢氟酸反应,而硅不能与氢氟酸反应 D. 3 SiHCl (沸点为 33.0)中含有少量的 4 SiCl(沸点为 67.6),通过蒸馏可提纯 3 SiHCl 6、下列有关硅的叙述中，正确的是（ ） A.工业上通常以 2 SiO为原料，用氧化剂与其反应制备单质硅
4、 B.硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位 C.硅的化学性质不活泼，在自然界中可以以游离态存在 D.硅在电子工业中，是重要的半导体材料 7、下列叙述正确的是( ) A. 2 SiO既能和NaOH溶液反应,又能和氢氟酸反应,所以 2 SiO属于两性氧化物 B.因为 232232 Na COSiONa SiOCO高温,所以硅酸的酸性比碳酸强 C. 2 CO和 2 SiO都能与碳反应,且都作氧化剂 D. 2 CO和 2 SiO都是由分子构成的化合物,所以两者物理性质相似 8、关于二氧化硅的叙述不正确的是（ ） 二氧化硅是制造光导纤维的重要原料 硅、碳原子最外层都有 4
5、 个电子，故 2 SiO的物理性质与 2 CO类似 2 SiO既能和氢氧化钠溶液反应也能和氢氟酸反应，是两性氧化物 将 2 CO通入 23 Na SiO溶液中有胶状沉淀生成，说明碳酸比硅酸酸性强 A. B. C. D. 9、 诺贝尔物理学奖曾授予“光纤之父”英国华裔科学家高锟以及两位美国科学家威拉德博伊尔 和乔治史密斯。光导纤维的主要成分是二氧化硅,下列关于二氧化硅的说法正确的是( ) A.二氧化硅是酸性氧化物,因此能与水反应生成硅酸 B.因 2 SiO不溶于水,故 2 SiO不是 23 H SiO的酸酐 C.二氧化硅制成的光导纤维,由于导电能力强而被用于制造光缆 D.二氧化硅不能与碳酸钠溶液
6、反应,但能与碳酸钠固体在高温时发生反应 10、由二氧化硅制高纯硅的流程如下，下列判断中错误的是（ ） A. 3 SiHCl的摩尔质量为 135.5g B. 2 H和 HCl 均可循环利用 C. 2 SiO是一种坚硬难熔的固体 D.均属于氧化还原反应 11、A、B、C、D、E 五种物质中均含有同一种非金属元素,它们能发生如图所示的转化关系。 若该元素用 R 表示, 则 A 为 R 的氧化物,D 为 R 的单质,且 D 与NaOH溶液反应生成 C 和 2 H。 请回答下列问题。 1.写出对应物质的化学式:A_;C_;E_. 2.反应的化学方程式为_。 3.反应的离子方程式为_。 4. 23 H C
7、O的酸性强于 E 的酸性,请用离子方程式予以证明:_. 12、金刚石、SiC 具有优良的耐磨、耐腐蚀特性，应用广泛。 （1）一定条件下，Na 与 4 CCl可制备金刚石，反应结束冷却至室温后，回收其中的 4 CCl的实 验操作名称为 。推测该反应的类型为 （填字母序号）、 A.分解反应 B.置换反应 C.氧化还原反应 D.离子反应 （2）已知: 2232 Si2NaOHH ONa SiO2H =。在高温电炉中碳和反应可制得 2 SiO，同时生 成 CO，其粗产品中杂质为 Si 和 2 SiO 请写出电炉中所发生反应的化学方程式: 。 每有 1 mol SiC 生成时，转移电子的物质的量为 。
8、现将 20.0 g SiC 粗产品加入过量的 NaOH 溶液中充分反应，收集到 0.1mol 氢气，过滤得 siC 固体 11.4g，将滤液稀释到 1L，则硅酸盐的物质的量浓度为 。 （3）下列关于金刚石、SiC 和单质 Si 的说法不正确的是 （填字母序号） A.金刚石、SiC 和单质 Si 都属于无机非金属材料。 B.金刚石和石墨、晶体硅和无定形硅分别互为同素异形体 C.金刚石和单质硅都是良好的半导体材料 D.金刚石、SiC 和 Si 晶体结构类似 答案以及解析答案以及解析 1 答案及解析：答案及解析： 答案：B 解析：普通玻璃以纯碱、石灰石和石英为原料，经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融制得，
9、A 正确； 玻璃是混合物，没有固定的熔点，B 错误;普通玻璃是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅熔化在一起 所得到的物质,C 正确;二氧化硅易与烧碱溶液反应生成 2323 Na SiO ,Na SiO具 有很强的黏合性， 因此盛放NaOH等强碱性溶液的试剂瓶不能使用 玻璃塞。 2 答案及解析：答案及解析： 答案：B 解析：钢化玻璃与普通玻璃的成分相同，只是制造的工艺不同，主要成分是硅酸钠、硅酸钙 和二氧化硅， 选项 A 错误。 砖瓦和水泥都是硅酸盐产品， 选项 B 正确。 高岭土 225 4 Al Si OOH ， 应该表示为 2322 Al OSiOH O，选项 C 错误。铜绿是碱式碳酸铜，该物质可以
10、与盐酸反应生成 氯化铜而溶解，选项 D 错误。 3 答案及解析：答案及解析： 答案：B 解析： 硅作为半导体材料被广泛用于制作计算机芯片,A 正确;在自然界中硅以化合态存在,不存 在大量的单质硅,B 错误;常温时硅不与水、 空气和酸反应,但能与氢氟酸反应,生成四氟化硅和氢 气,C 正确;二氧化硅与碳在高温条件下反应生成硅和一氧化碳, 工业上用此反应原理制备单质 硅,D 正确。 4 答案及解析：答案及解析： 答案：B 解析：水泥是传统的无机非金属材料，主要成分是硅酸盐，故正确；太阳能电池的成分 是硅单质，太阳能是清洁能源，故错误；人造刚玉的主要成分是氧化铝，故错误；玛瑙 的主要成分是 2 SiO
11、，故正确。 5 答案及答案及解析：解析： 答案：D 解析：自然界中没有单质硅,A 错误;电弧炉中反应的化学方程式为 22 SiOCSiCO 高温 ，B 错误;二氧化硅和硅都能与氢氟酸反应，C 错误; 3 SiHCl和 4 SiCl沸点相差较大，所以可通过蒸 馏提纯 3 SiHCl,D 正确; 6 答案及解析：答案及解析： 答案：D 解析：A 项，工业上制备单质 Si 的反应为 2 SiO2CSi2CO 高温 ，C 为还原剂，错误；B 项，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第二位，错误；C 项，硅在自然界中都是以化合态的 形式存在，错误。 7 答案及解析：答案及解析： 答案：C 解析： 2 SiO
12、能和氢氧化钠等强滅溶液反应，只能和氢氟酸反应而 不能与其他酸反应，故 2 SiO 属于酸性氧化物，A 错误;反应 232232 Na COSiONa SiOCO 高温 是利用高沸点酸制低沸点 酸的原理，不能据此说明硅酸的酸性比碳酸强，事实上碳酸的酸性强于硅酸，B 错误; 2 CO和 2 SiO都能与碳反应，反应中碳是还原剂, 2 CO和 2 SiO都作 氧化剂，C 正确； 2 CO是由分子构 成的化合物, 2 SiO是由硅原子和氧 原子构成的立体网状结构的化合物， 不存在单个的分子， 二 者结构不 同，物理性质相差较大，D 错误。 8 答案及解析：答案及解析： 答案：A 解析：二氧化硅可以制作
13、光导纤维，正确。二氧化硅是原子晶体，二氧化碳是分子晶体， 所以二者物理性质差异很大，错误。二氧化硅是酸性氧化物，错误。二氧化碳和硅酸钠 反应生成硅酸和碳酸钠，可以说明碳酸的酸性比硅酸强，正确。 9 答案及解析：答案及解析： 答案：D 解析：二氧化硅是酸性氧化物，与水不反应，A 错误;虽然 2 SiO不溶于水，不能与水反应生成 23 H SiO,但 2 SiO仍可看作是 23 H SiO失 去一分子 2 H O而形成，且 2 SiO与 23 H SiO中硅元素价态 相同，故 2 SiO是 23 H SiO的酸酐,B 错误;二氧化硅不能导电，C 错误;二氧化硅不能与碳酸钠溶 液反应，但能与碳酸钠固
14、体在高温时发生反应生成硅酸钠和 2 CO,D 正确。 10 答案及解析：答案及解析： 答案：A 解析： 3 SiHCl的摩尔质量为 135.5g/mol，A 项错误；由生产高纯硅的流程示意图可知， 2 H和 HC 既是反应物，又是生成物，所以可重复利用的物质是 2 H和 HCl，B 项正确； 2 SiO硬度大、 熔点高， C 项正确； 反应为 2 SiO2CSi2CO 高温 ， 反应为 32 Si3HClSiHClH V 粗 ， 反应为 32 SiHClHSi3HC1 高温 纯 ，三个化学方程式中元素的化合价均发生变化，均属 于氧化还原反应，D 项正确。 11 答案及解析：答案及解析： 答案：
15、1. 2 SiO; 23 Na SiO; 23 H SiO(或 44 H SiO) 2. 22 2CSiOSiCO高温 3. 2 Si2OHH O = 2 32 SiO2H 4. 2 322 SiOCOH O = 23 2 3 H SiOCO 解析：A、B、C、D、E 工五种物质中均含有同一种非金属元素，该元素 (用 R 表示)的单质能 与NaOH溶液反应生成氢气，则可推知 R 为硅元素，根据题中各物质转化关系，结合硅及其 化合物的相关知识可 知， A 与焦炭在髙温下反应生成 D,则 A 为 2 SiO， D 为 S， C 为 23 Na SiO， 根据反应或反应都可推得 B 为 3 CaSi
16、O,根据反应推知 E 为 23 H SiO (或 44 H SiO)。 1.由以上分析可知 A 为 2 SiO，C 为 23 Na SiO,E 为 23 H SiO (或 44 H SiO)。 2.反应的化学方程式为 22 SiOSiC2CO 高温 。 3.反应的离子方程式为 2 Si2OHH O = 2 32 SiO2H 。 4.在硅酸钠溶液中通入二氧化碳， 生成硅酸沉淀说明 23 H CO的酸 性强于 23 H SiO的酸性,反应的 离子方程式为 2 322 SiOCOH O = 23 2 3 H SiOCO 。 12 答案及解析：答案及解析： 答案：（1）过滤 BC；（2）SiO3CSi
17、C2CO 高温 4mol0.17mol/L ；（3）C 解析：（1）金刚石是不溶于 4 CCl的固体， 4 CCl是液体，将不溶性固体和液体分离通常采用 的方法是过滤；Na 还原 4 CCl反应生成 C 和 NaCl，该反应属于置换反应，也是氧化还原反应。 （2）在高温电炉中 C 和 2 SiO反应可制得 SiC，同时生成 CO，反应的化学方程式为 SiO3CSiC2CO 高温 ；反应中 C 的化合价一部分由 0 价升高为2 价，一部分由 0 价降 低为 4 价，每有 1 mol SiC 生成时，转移电子 4mol 根据 SiC 粗品中杂质为 Si 和 2 SiO，而 Si 能与 NaOH 溶
18、液反应生成氢气: 2 232 Si2OHH OSiO2H ，根据生成的氢气的物质的 量为 0.1mol，故 Si 与氢氧化钠溶液反应生成的硅酸钠的物质的量为 0.05mol；20.0g SiC 粗产 品中 2 SiO的物质的量 20.0g11.4g-0.05mol28g/mol 0.12mol 60g/mol =，而 2 SiO能溶于 NaOH 溶 液: 2 232 SiO2OHSiOH O =，可知 0.12 mol 2 SiO生成的硅酸盐的物质的量为 0.12mol，故 所得溶液中的硅酸钠的物质的量共为 0.17mol，溶液中硅酸盐的浓度 0.17mol 0.17mol/L 1L =。 （3）无机非金属材料是以某些元素的单质、氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物 以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料，金刚石、SiC 和单质 Si 都属于无 机非金属材料，故 A 正确；金刚石和石墨都是碳元素的单质、晶体硅和无定形硅都是硅元素 的单质，它们分别互为同素异形体，故 B 正确；金刚石不能导电，属于绝缘体，单质硅是良 好的半导体材料，故 C 错误；金刚石、SiC 和 Si 都是原子晶体，在晶体中均存在四面体结构， 晶体结构类似，故 D 正确。
